Автоматски менувач со хидротрансформатор: Како работи, режими и карактеристики

Многу возачи претпоставуваат дека „автоматски менувач” се однесува на еден единствен уред — но всушност тој комбинира две клучни компоненти кои работат заедно: самиот менувач и хидротрансформаторот. Разбирањето на тоа како овие делови си дејствуваат меѓусебно ви помага да го искористите максимумот од вашето возило и да ги препознаете потенцијалните проблеми пред да станат скапи поправки.

Што е хидротрансформатор и како работи?

Хидротрансформаторот се наоѓа помеѓу моторот и менувачот, заменувајќи ја педалата на квачилото која се наоѓа кај рачните менувачи. Се состои од три главни ротирачки компоненти:

• Пумпно коло (импелер) — цврсто поврзано со колената осовина на моторот; се врти секогаш кога работи моторот.
• Турбинско коло — поврзано со влезниот вратило на менувачот; погонувано со притисокот на трансмисиската течност.
• Реактор (статор) — поставен помеѓу пумпното коло и турбинското коло; може или слободно да ротира или да се заклучи преку еднонасочно квачило во зависност од работните услови.

Вртежниот момент се пренесува од моторот до менувачот преку хидротрансмисиска течност (ATF) под притисок. Пумпното коло фрла течност врз лопатките на турбинското коло, а прецизно обликуваната геометрија на лопатките создава непрекинат циркулациски тек. Клучно е тоа што нема цврста механичка врска помеѓу моторот и погонот — токму тоа му овозможува на моторот да продолжи да работи додека автомобилот стои со вклучен степен на пренос, и тоа придонесува за карактеристичното мазно тргнување на автоматски возила.

Зголемување на вртежниот момент: Улогата на реакторот

Основна хидраулична спојница може само да пренесува вртежен момент — не може да го засилува. Токму тука доаѓа реакторот. Кога системот е во мирување, реакторот ја пренасочува течноста која се враќа од турбинското коло назад во пумпното коло под оптимален агол, зголемувајќи ја брзината и кинетичката енергија на течноста. Резултатот: вртежниот момент испорачан до вратилото на турбинското коло може да биде еден и пол до два пати поголем од она што самиот мотор го произведува во тој момент.

Замислете реален сценарио: вклучен е степен на пренос, ја притискате сопирачката, а моторот работи на празен од. Турбинското коло е во мирување, но вртежниот момент кој делува врз него е веќе засилен. Пуштете ја сопирачката и автомобилот тргнува мазно. Забрзувањето продолжува сè додека вртежниот момент на тркалата не ја избалансира отпорноста на патот.

Режим на хидраулична спојница и заклучување на хидротрансформаторот

Со зголемувањето на брзината на возилото и приближувањето на брзината на ротација на турбинското коло кон онаа на пумпното коло, реакторот се отклучува и почнува слободно да се врти заедно со другите две компоненти. Во овој момент, хидротрансформаторот преминува во режим на хидраулична спојница, намалувајќи ги внатрешните загуби и подобрувајќи ја ефикасноста.

За дополнително зголемување на ефикасноста, современите хидротрансформатори вклучуваат блокирачко квачило (фрикционо квачило). Кога условите се соодветни, ова квачило физички ги заклучува пумпното коло и турбинското коло заедно, целосно елиминирајќи го лизгањето на течноста и доведувајќи ја ефикасноста на трансмисијата до близу 100%.

Системот е исто така и самоподесувачки. Ако почнете да качувате рид и брзината на возилото опаѓа, реакторот автоматски забавува, брзината на циркулација на течноста се зголемува, а излезниот вртежен момент расте — понекогаш доволно за совладување на наклонот без потреба менувачот да префрли на понизок степен.

Повеќестепениот менувач: Планетарни зупчанички сетови

Бидејќи хидротрансформаторот сам не може да ги покрие сите опсези на брзина и преносни односи потребни за реално возење, работи во комбинација со повеќестепен планетарен менувач. За разлика од традиционалните зупчанички сетови, планетарниот зупчанички сет содржи неколку елементи кои истовремено си дејствуваат:

• Централен зупчаник (сончев) — централниот зупчаник погонуван од влезниот вратило.
• Планетарни зупчаници — помали зупчаници кои ротираат околу централниот зупчаник, монтирани на носач.
• Планетарен носач — ги држи планетарните зупчаници и често служи како излез.
• Прстенест зупчаник (ануларен зупчаник) — надворешниот зупчаник кој зафаќа со планетарните зупчаници.

Со селективно ротирање или заклучување на различни елементи со помош на фрикциони ленти и фрикциони пакети (автоматскиот еквивалент на синхронизатори и блокирачки квачила во рачниот менувач), планетарниот сет може да произведе широк опсег на преносни односи — и за напред и за назад.

Како се вклучуваат степените на пренос: Хидраулика и електроника

Промената на степените на пренос во автоматскиот менувач функционира на следниов начин:

1. Наменска хидраулична пумпа гради притисок во колото на трансмисиската течност.
2. Контролната единица на трансмисијата (TCU) анализира податоци од повеќе сензори за да го одреди оптималниот степен на пренос.
3. Електромагнетни соленоидни вентили го насочуваат притисокот на течноста кон соодветното фрикционо квачило или лента.
4. Хидрауличниот потисник го вклучува квачилото, заклучувајќи го соодветниот елемент на планетарниот зупчаник.

Една голема предност пред рачните менувачи е тоа што промените на степените на пренос се одвиваат речиси без прекин во испораката на вртежен момент — еден степен на пренос се вклучува речиси истовремено додека претходниот се исклучува. Секое преостанато потресување дополнително се омекнува со хидротрансформаторот кој делува како природен амортизер.

Треба да се напомене дека менувачите со спортска калибрација намерно ги заострат промените на степените на пренос за побрзо забрзување. Иако ова заштедува делови од секунда, исто така го забрзува трошењето на квачилото и создава поголем стрес врз погонскиот систем во целост.

Адаптивни режими на возење: Како електрониката го оптимизира вашето возење

Раните автоматски менувачи беа целосно контролирани со хидраулика. Современите единици ја задржуваат хидрауликата само како активационен слој, додека електрониката ги донесува сите одлуки. Ова овозможува широк опсег на програми за возење:

• Еконо / Нормален режим — префрлувањата нагоре се случуваат рано, одржувајќи ги вртежите на моторот ниски и минимизирајќи ја потрошувачката на гориво.
• Спортски режим — менувачот ги задржува степените на пренос сè додека не се достигне максималниот вртежен момент (а потоа и максималната моќ) пред да префрли нагоре, максимизирајќи го забрзувањето на сметка на потрошувачката на гориво.
• Зимски / Снежен режим — автомобилот тргнува во вториот степен на пренос за намалување на лизгањето на тркалата на лизгави површини; промените на степени се помазни.
• Адаптивен режим — TCU постојано ги анализира притисоците на гасот, навиките при кочење и стилот на возење, динамично мешајќи ги поставките за економичност и перформанси во реално време.

На практика, ако возите мирно и мазно, системот го одржува моторот надвор од зоните на висок товар — забележлива придобивка на пумпата за гориво. Зголемете ги притисоците на гасот и системот веднаш препознава дека е потребно поенергично возење, преминувајќи на поспортска калибрација без никаков рачен влез од возачот.

Полуавтоматски режим: Tiptronic, Steptronic и Autostick

Сè поголем број возила нудат полуавтоматски (рачен прескок) режим покрај целосното автоматско работење. Во овој режим, возачот бара промени на степени на пренос преку селекторот, лопатките на управувачот или копчињата на колоната на управувачот — додека контролниот систем ја извршува вистинската промена. Различни производители го брендираат оваа карактеристика под свои имиња:

• Tiptronic (Porsche / Audi / Volkswagen)
• Steptronic (BMW)
• Autostick (Chrysler / Dodge)

Електрониката сепак наметнува заштита — системот ќе одбие да вклучи степен на пренос кој го смета за несоодветен за тековната брзина или оптоварување — но возачот добива можност да го предвиди патот однапред и да преселектира степени на пренос наместо да чека автоматската логика да реагира.

Подесување, самодијагностика и режим на лимп-хоум

Современите автоматски менувачи можат да се подесуваат со репрограмирање на контролната единица на моторот (ECU) и контролната единица на трансмисијата. Ентузијастичкото подесување обично ги прилагодува точките на вртежи при кои се случуваат промените на степени на пренос и го скратува времето за промена со цел подобрување на перформансите на забрзување.

Од аспект на доверливост, денешните контролни единици постојано го следат трошењето на квачилото со следење на податоците за хидрауличен притисок. Со корелирање на вредностите на притисокот со очекуваните вредности, системот може да ја предвиди состојбата на фрикционите дискови и да ги означи потребите за одржување пред да се случи дефект. Кодовите за дефекти се евидентираат секогаш кога компонента се однесува надвор од своите очекувани параметри.

Ако се открие сериозен дефект, трансмисијата влегува во режим на итна помош (limp-home):

• Сите промени на степени на пренос се оневозможени.
• Се вклучува единствен фиксен степен на пренос — обично вториот или третиот.
• Перформансите се значително ограничени, но возилото останува возачки на ниска брзина.
• Режимот е дизајниран да ве однесе безбедно до сервис, а не да продолжите со нормално возење.

Објаснување на режимите на автоматскиот менувач

Разбирањето на тоа што прави секоја позиција на селекторот ви помага да возите поефикасно и да избегнете непотребно трошење:

P — Паркирање. Сите степени на пренос се исклучени и излезниот вратило е механички заклучен со паркираниот засег. Ограничувачот на вртежи на моторот се активира на пониска граница отколку при возење за заштита на погонскиот систем од непотребен стрес.

R — Назадување. Вклучува ротација на излезниот вратило во обратна насока.

N — Неутрала. Моторот и погонските тркала се исклучени. Возилото може слободно да лизга и може да се влече без кревање на погонската оска.

D / Drive. Нормално возење напред со целосно автоматски избор на степен на пренос.

S / Sport / PWR / Power / Shift. Најдинамичниот и гориво-гладниот режим. Трансмисијата го задржува секој степен на пренос сè додека не се достигне максималниот вртежен момент — а потоа и максималната моќ — на вртежи. Моторот секогаш се одржува во оптималниот опсег на перформанси. Економичноста на гориво е на второ место.

Kick-down. Режим активиран со целосно притискање на педалата за гас, кое наредува непосредно пребарување на понизок степен за агресивно претекнување или вливање во сообраќај. Комбинацијата на понизок преносен однос и максимален излез на моторот произведува силен скок на забрзување. Кај постарите трансмисии, беше потребно физичко задржување или „клик” на крајот на патиштето на педалата за активирање на kick-down; современите единици го детектираат електронски.

Overdrive (O/D). Овозможува највисок преносен однос за одржување на ниски вртежи на моторот при возење по автопат. Ефикасен за возење на долги растојанија, но вклучувањето за време на динамично возење или влечење забележливо ја намалува расположливата моќ.

Norm. Балансиран стандарден режим. Префрлувањата нагоре се случуваат при умерени вртежи на моторот — ни толку рано како Еконо ни толку доцна како Спорт.

1 / L / Low, 2, 3 (рачно задржување на степени). Го спречува менувачот да префрли над избраниот степен на пренос. Корисно во ситуации каде е важно одржување на специфичен степен на пренос:

• Спуштање по стрмни планински патишта (моторно кочење)
• Влечење приколка или друго возило
• Длабока кал, песок или терен надвор од патот
• Ситуации кои бараат одржувано висок вртежен момент на моторот без префрлување нагоре

W / Winter / Snow. За минимизирање на лизгањето на тркалата на површини со мала зафатност, возилото тргнува во вториот степен на пренос. Промените на степени се помазни и се случуваат при пониски вртежи, иако забрзувањето ќе биде поблаго.

+ / − (рачна промена). Му овозможува на возачот рачно да ги зголемува или намалува степените на пренос користејќи го селекторот, копчињата на управувачот или лопатките за промена. Контролниот систем сепак ги отфрла барањата кои ги смета за небезбедни — на пример, пребарување на понизок степен кое би предизвикало преголеми вртежи на моторот. Брзините на промена во овој режим обично одговараат на калибрацијата на Спорт програмата. Основната придобивка е можноста да се предвидат заоколи, наклони или претекнувања и да се преселектира вистинскиот степен на пренос наместо да се чека трансмисијата да реагира.

Одржување и долговечност на автоматскиот менувач

Добро одржуван автоматски менувач — без оглед на видот — е способен да издржи многу повеќе од 200.000 километри. Постигнувањето на тој сервисен рок зависи од две работи: редовни замени на течноста и периодични прегледи од квалификуван техничар. Занемарувањето на интервалите за ATF е единствената најчеста причина за прерано откажување на трансмисијата, бидејќи деградираната течност ја губи способноста ефективно да подмачкува, лади и активира пакетите на квачилото.

Ова е превод. Оригиналот можете да го прочитате тука: https://www.drive.ru/technic/4efb330d00f11713001e3660.html